Wu无锡AppTec内容团队的编辑
10月21日,领先的学术期刊《科学》同时发表了两篇论文。两个由多个国家的科学家组成的科研团队一个又一个地发现过去存在未知的关键因素会增强冠状病毒的新感染(SARS-CoV-2)除众所周知的ACE2受体外,另一种称为Neuropilin-1(NRP1)的受体结合在宿主细胞上,以辅助新冠状病毒的S蛋白。将病毒“拉”入细胞。
这一突破性发现不仅有助于理解为什么新的冠状病毒比SARS病毒更具传染性并导致更复杂的症状,而且还突出了在新的冠状病毒的药物开发中非常重要的新的潜在靶标。
研究人员在论文中指出,与SARS相比,新的冠状病毒引起的疾病症状更为复杂和普遍。与SARS不仅限于下呼吸道感染,新的冠状病毒会感染包括鼻粘膜在内的上呼吸道,因此打喷嚏和其他方法会使病毒迅速下降并迅速传播。此外,新的冠状病毒感染会影响许多器官(例如肺和肾脏),还会引起神经系统症状,包括暂时的嗅觉和味觉丧失。
这种差异引起了科学家的注意。然而,基于人类细胞的病毒感染过程,两种冠状病毒都识别人类细胞的ACE2受体并与之结合,从而打开了细胞的大门。研究团队的负责人之一,慕尼黑工业大学的Mikael Simons教授说:“我们研究的出发点是,为什么相同的结合ACE2受体会引起不同的疾病?”
图片来源:无锡AppTec内容团队的绘图
两个研究小组都将目光投向了S蛋白。S蛋白是新型冠状病毒用来鉴定细胞的“攻城锤”,也是目前抗病毒疗法和疫苗发展的关键。新的冠状病毒的S蛋白具有与SARS病毒不同的特殊功能:具有弗林蛋白酶切割位点。因此,人体中的弗林蛋白酶可以将新的冠状病毒S蛋白分裂为两个亚基S1和S2。
在仔细检查Flynn切割后的末端序列后,S1亚基上的一小段氨基酸引起了她的注意:从序列的角度来看,该氨基酸与附着于NRP-1binds的人类蛋白质的序列匹配。
然后,由西蒙斯教授领导的研究小组使用了体外培养的细胞,以证明NRP-1可以在ACE2存在下促进病毒感染。一旦该序列发生突变,NRP1就无法增强virusPlay病毒感染。
▲图片中绿色的是感染了新冠状病毒的人细胞。在没有宿主因子NPR1的情况下,病毒的传染性大大降低了(图片来源:参考文献[1])。
“如果将ACE2视为细胞的门,那么NRP1可能是将病毒带入门的因素。”西蒙斯教授说:“在大多数细胞中,ACE2的表达水平非常低,因此病毒必须找到进入细胞的途径。门很不容易,病毒可能需要像NRP-1这样的辅助因子。
该研究小组还对一些死于新冠的患者进行了尸检分析。患有新冠的患者嗅觉功能障碍很常见,对受感染个体的鼻部组织样本进行的分析实际上表明,嗅觉上皮细胞和嗅神经细胞被高表达NRP1的新型冠状病毒感染,进一步证实了NRP1在该病毒中起作用感染。
▲患者鼻腔的样本组织显示新的冠状病毒感染了NRP1阳性嗅觉上皮细胞(图片来源:参考文献[1])
由英国布里斯托大学领导的另一个研究小组使用了多种结构和生化方法,也证实了新的冠状病毒S蛋白与NRP1直接相互作用。更重要的是,两个研究小组使用了针对NRP1的单克隆抗体或选择性抗体。NRP1抑制剂在体外培养,以防止S蛋白与NPR1的相互作用。实验结果表明,新的冠状病毒感染力明显降低。
在他们的工作中,研究人员得出的结论是,这些结果表明“新的冠状病毒S蛋白与NRP1之间的靶向相互作用可能代表了遏制COVID-19大流行的以前未知的方式”。
参考
[1]JamesDalyetal。(2020)SAS-CoV-2感染的Neuropilin-1isahost因子。Science.DOI:10.1126 / science.abd3072[2]LUDOVICOCANTUTI-CASTELVETRI等人,(2020年)Neuropilin-1促进了SARS-CoV-2优良的特性和感染性。ScienceDOI:10.1126 / science.abd2985
[3]冠状病毒:研究发现细胞中有更多开门器。从https://medicalxpress.com/news/2020-10-coronavirus-door-cell.html检索2020年10月21日
[4]Neuropilin-1驱动了SARS-CoV-2-Infectiousness,突破性研究。检索于2020年10月21日,摘自https://medicalxpress.com/news/2020-10-neuropilin-sars-cov-infectivity-breakthrough.html
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